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基于冲压与数控渐进成形的复合成形

发布时间:2020-05-26 18:03
【摘要】:针对冲压工艺难以成形形状复杂板材件、冲压模具难以制造或加工成本高以及单独采用数控渐进成形加工效率低的问题,提出基于冲压工艺与数控渐进成形工艺相结合的复合成形方法,并给出了基于冲压与数控渐进成形的复合成形的数值模拟方法。采用冲压成形、数控渐进成形和复合成形3种成形方式,以有限元分析软件数值模拟分析同一形状板材件,对比分析数值模拟后的板材件的轮廓尺寸精度与厚度分布。结果可知,采用复合成形得到的板材件轮廓尺寸精度与厚度分布能够满足实际应用,所提出的复合成形方法具有可应用性。
【图文】:

模型图,模型,渐进成形,锥形件


过了锥形件一次拉深成形所允许的极限变形程度(即此锥形件的拉深比大于一次拉深成形的极限拉深比),所以必须进行多道次拉深成形。此时存在着需要制造多个冲模,且存在形如凸模2(图2)的曲面形冲模不易制作且成本高的问题。相比之下,该锥形件的成形也可以通过如图3所示的数控渐进成形工艺加工得到,但如果该锥形件体积较大,则成形加工过程将花费大量的时间,而且只适合小批量的情况。图1模型-1Fig.1Model-1图2模型-1的冲压成形1.凸模12.压板3.板材4.凹模5.凸模2Fig.2Stampingofmodel-1图3模型-1的数控渐进成形Fig.3CNCincrementalformingofmodel-1为解决上述问题,综合考虑冲压成形和数控渐进成形的特点,提出了冲压与数控渐进成形相结合的复合成形:借鉴金属板材数控渐进成形分区策略[8],从减少加工时间与加工成本的角度考虑,将板材的成形区域划分为冲压成形区和数控渐进成形区,对于如图1所示的成形件的大圆台区采用冲压成形工艺,而对于底部的小圆台区采用数控渐进成形工艺,就可避免制作如图4所示形状复杂的冲模产生的耗材多、成本高的问题。图4模型-1的复合成形Fig.4Hybridformingofmodel-1另外,外形如图5所示板材件,由于其侧壁上具有沿Z轴方向移动的冲模无法接近的小圆台特征,而且小圆台特征的成形角较大,因此,这类板材件仅采用冲压工艺无法完成其成形。若采用数控渐进成形,则可采用五轴或三轴与五轴复合渐进成形[9],但需较长加工时间。但如果采用冲压与数控渐进成形相结合的复合成形工艺就能很好地完成其成形,即对于板材件的四棱台特征采取冲压成形工艺成形,而对于侧壁上的小圆台特征,则采取与冲压工艺相比成形极限高[6]、柔性好的数控渐进成形工艺,如图6所示。如果将

冲压成形,模型,渐进成形


过了锥形件一次拉深成形所允许的极限变形程度(即此锥形件的拉深比大于一次拉深成形的极限拉深比),所以必须进行多道次拉深成形。此时存在着需要制造多个冲模,且存在形如凸模2(图2)的曲面形冲模不易制作且成本高的问题。相比之下,该锥形件的成形也可以通过如图3所示的数控渐进成形工艺加工得到,但如果该锥形件体积较大,则成形加工过程将花费大量的时间,而且只适合小批量的情况。图1模型-1Fig.1Model-1图2模型-1的冲压成形1.凸模12.压板3.板材4.凹模5.凸模2Fig.2Stampingofmodel-1图3模型-1的数控渐进成形Fig.3CNCincrementalformingofmodel-1为解决上述问题,综合考虑冲压成形和数控渐进成形的特点,提出了冲压与数控渐进成形相结合的复合成形:借鉴金属板材数控渐进成形分区策略[8],从减少加工时间与加工成本的角度考虑,将板材的成形区域划分为冲压成形区和数控渐进成形区,对于如图1所示的成形件的大圆台区采用冲压成形工艺,而对于底部的小圆台区采用数控渐进成形工艺,就可避免制作如图4所示形状复杂的冲模产生的耗材多、成本高的问题。图4模型-1的复合成形Fig.4Hybridformingofmodel-1另外,外形如图5所示板材件,由于其侧壁上具有沿Z轴方向移动的冲模无法接近的小圆台特征,而且小圆台特征的成形角较大,因此,这类板材件仅采用冲压工艺无法完成其成形。若采用数控渐进成形,则可采用五轴或三轴与五轴复合渐进成形[9],但需较长加工时间。但如果采用冲压与数控渐进成形相结合的复合成形工艺就能很好地完成其成形,即对于板材件的四棱台特征采取冲压成形工艺成形,而对于侧壁上的小圆台特征,则采取与冲压工艺相比成形极限高[6]、柔性好的数控渐进成形工艺,如图6所示。如果将

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本文编号:2682210

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